目錄

????????1.前言

????????2.靜態(tài)鏈接庫(kù)

????????3.靜態(tài)鏈接庫(kù)生成步驟

????????4.靜態(tài)鏈接庫(kù)的使用

????????5.動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)

????????6.動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)生成步驟

????????7.動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的使用

????????8.動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)無(wú)法加載

????????9.解決動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)無(wú)法加載問(wèn)題

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前言

? ? ? ? 在《MinGW：從入門到鏈接庫(kù)》博客中簡(jiǎn)單介紹了如何編譯動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)和靜態(tài)鏈接庫(kù)，本篇博客將詳細(xì)的對(duì)Linux下編譯動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)和靜態(tài)鏈接庫(kù)以及使用進(jìn)行講解，刨析創(chuàng)建庫(kù)文件的時(shí)候Linux做了哪些操作。本篇博客將從靜態(tài)鏈接庫(kù)講起，再到動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的講解，并配上演示圖片

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靜態(tài)鏈接庫(kù)

????????靜態(tài)鏈接庫(kù)是一組編譯后的代碼和資源，它們?cè)诰幾g時(shí)被整合到最終的可執(zhí)行文件中。其靜態(tài)鏈接庫(kù)在不同系統(tǒng)的命名規(guī)則如下：

? ? ? ? 1..Linux下的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的命名規(guī)則為lib+文件名+.a，所以Linux中以.a結(jié)尾的文件，一般可以視為靜態(tài)鏈接庫(kù)的文件

示例：libWild.a

? ? ? ? 2.Windows下的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的命名規(guī)則為lib+文件名+.lib，所以以.lib結(jié)尾的文件，一般可以視為靜態(tài)鏈接庫(kù)的文件

示例：libWild.lib

????????靜態(tài)鏈接庫(kù)的優(yōu)缺點(diǎn)如下

? ? ? ? ? ? ? ? 優(yōu)點(diǎn)：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1.庫(kù)代碼已經(jīng)包含在可執(zhí)行文件中，不需要攜帶額外的庫(kù)文件

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2.執(zhí)行速度快，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)不需要在運(yùn)行時(shí)解析外部庫(kù)

????????????????缺點(diǎn)：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1.增加了可執(zhí)行文件的大小，因?yàn)槠潇o態(tài)鏈接庫(kù)包含了所有代碼

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2.如果庫(kù)更新，需要重新編譯整個(gè)應(yīng)用程序，編譯時(shí)間長(zhǎng)

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靜態(tài)鏈接庫(kù)生成步驟

? ? ? ? 在了解了靜態(tài)鏈接庫(kù)的特點(diǎn)以及不同系統(tǒng)下的命名方式后，我們需要著手生成一個(gè)靜態(tài)鏈接庫(kù)文件：

????????1.使用-c命令生成匯編文件

//使用-c命令生成匯編文件
g++ -c -I "頭文件路徑" *.cpp

????????2.使用ar命令打包生成靜態(tài)鏈接庫(kù)

//使用ar命令生成靜態(tài)鏈接庫(kù)
ar rcs 靜態(tài)鏈接庫(kù)名.a 匯編文件.o//ar rcs libfun.a fun.o
//其中r代表替換.o文件，c代表庫(kù)不存在則生成，s代表生成索引文件

? ? ? ? 可參考下圖生成靜態(tài)鏈接庫(kù)：

圖1.生成靜態(tài)鏈接庫(kù)

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靜態(tài)鏈接庫(kù)的使用

????????當(dāng)使用命令生成一個(gè)可用的靜態(tài)鏈接庫(kù)后，我們需要將其源文件與靜態(tài)鏈接庫(kù)放到同一個(gè)目錄中，然后根據(jù)頭文件編寫代碼, 對(duì)靜態(tài)庫(kù)中的函數(shù)進(jìn)行調(diào)用

? ? ? ? 1.將源文件與靜態(tài)鏈接庫(kù)鏈接產(chǎn)生可執(zhí)行文件???????

//方法1
g++ 源文件.o -o 可執(zhí)行文件名 靜態(tài)鏈接庫(kù)路徑//方法2
g++ 源文件.o -o 可執(zhí)行文件名 -L靜態(tài)鏈接庫(kù)路徑//方法3，其中靜態(tài)鏈接庫(kù)名為除去lib和.a的名稱
//例如libfun.a，其靜態(tài)鏈接庫(kù)名就為fun
g++ 源文件.o -o 可執(zhí)行文件名 -L靜態(tài)鏈接庫(kù)路徑 -l靜態(tài)鏈接庫(kù)名

圖2.多種方法生成靜態(tài)鏈接庫(kù)可執(zhí)行文件

????????PS：如果提示找不到頭文件的定義，需要使用-L和-l命令，其含義如下：

-L: 指定庫(kù)所在的路徑
-l: 指定庫(kù)的名字, 需要去掉前綴lib和后綴.a示例：g++ Code.o -o Code -L ./ -l fun
//其中fun為靜態(tài)鏈接庫(kù)libfun.a

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動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)

????????動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)在程序運(yùn)行時(shí)被加載，而不是在編譯時(shí)。它允許多個(gè)程序共享同一份庫(kù)代碼。其命名規(guī)則如下：

? ? ? ? 1..Linux下的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的命名規(guī)則為lib+文件名+.so，所以Linux中以.so結(jié)尾的文件，一般可以視為動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的文件

示例：libWild.so

? ? ? ? 2.Windows下的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的命名規(guī)則為lib+文件名+.dll，所以以.dll結(jié)尾的文件，一般可以視為動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的文件

示例：libWild.dll

? ? ? ? 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的優(yōu)缺點(diǎn)如下：

????????????????優(yōu)點(diǎn)：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1.減少了內(nèi)存占用，因?yàn)槎鄠€(gè)程序可以共享同一份庫(kù)代碼

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2.庫(kù)的更新只需要更新DLL文件本身，不需要重新編譯使用該庫(kù)的應(yīng)用程序

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3.可以動(dòng)態(tài)加載和卸載，提供更高的靈活性

????????????????缺點(diǎn)：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1.運(yùn)行時(shí)需要加載庫(kù)，可能會(huì)稍微增加啟動(dòng)時(shí)間

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2.如果庫(kù)文件被其他程序占用或損壞，可能會(huì)導(dǎo)致程序無(wú)法正常運(yùn)行

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動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)生成步驟

? ? ? ? 在了解了動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的特點(diǎn)以及不同系統(tǒng)下的命名方式后，我們需要著手生成一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件：

????????1.使用-c命令生成匯編文件

//使用-c命令生成匯編文件
g++ -c -I "頭文件路徑" *.cpp

????????2.使用-shared命令生成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)

//使用-shared命令生成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)
g++ -o 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù).dll -I "頭文件路徑" -fPIC -shared *.cpp

圖3.生成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)

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動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的使用

????????當(dāng)使用命令生成一個(gè)可用的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)后，我們需要將其源文件與動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)放到同一個(gè)目錄中，然后根據(jù)頭文件編寫代碼, 對(duì)動(dòng)態(tài)庫(kù)中的函數(shù)進(jìn)行調(diào)用

? ? ? ? 1.將源文件與靜態(tài)鏈接庫(kù)鏈接產(chǎn)生可執(zhí)行文件???

//方法1
g++ 源文件.o -o 可執(zhí)行文件名 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)路徑//方法2
g++ 源文件.o -o 可執(zhí)行文件名 -L動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)路徑//方法3，其中動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)名為除去lib和.dll的名稱
//例如libfun.dll，其靜態(tài)鏈接庫(kù)名就為fun
g++ 源文件.o -o 可執(zhí)行文件名 -L動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)路徑 -l動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)名

圖4.多種方法生成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)可執(zhí)行文件

????????PS：倘若出現(xiàn)未定義的頭文件等錯(cuò)誤，則可以參考靜態(tài)鏈接庫(kù)生成可執(zhí)行文件的方法，使用-L與-l命令指定庫(kù)地址

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動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)無(wú)法加載

? ? ? ? 首先為啥這種無(wú)法加載的問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)在動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)？而不是靜態(tài)鏈接庫(kù)。是由于在生成可執(zhí)行文件時(shí)，靜態(tài)鏈接庫(kù)會(huì)被打包到可執(zhí)行程序中。當(dāng)程序執(zhí)行時(shí)，靜態(tài)鏈接庫(kù)庫(kù)中的代碼也會(huì)加載到系統(tǒng)的內(nèi)存當(dāng)中，因此不會(huì)出現(xiàn)靜態(tài)鏈接庫(kù)找不到無(wú)法被加載的問(wèn)題

? ? ? ? 而動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)在打包時(shí)只是檢測(cè)庫(kù)文件是否存在，存在則打包，不存在則不打包。所以動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)并沒(méi)有被打包到可執(zhí)行文件中，只是在文件中記錄了動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的名字。所以當(dāng)程序執(zhí)行時(shí)，會(huì)存在動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)無(wú)法加載的問(wèn)題

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解決動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)無(wú)法加載問(wèn)題

????????在Linux系統(tǒng)中，我們可以使用動(dòng)態(tài)鏈接器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。動(dòng)態(tài)鏈接器是一個(gè)在程序運(yùn)行時(shí)負(fù)責(zé)鏈接程序與動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的程序，其尋找鏈接庫(kù)的步驟如下：

? ? ? ? ????????1.編譯時(shí)指定路徑：如果編譯時(shí)通過(guò)特定的編譯器選項(xiàng)（如在Linux中的-Wl,-rpath）指定了庫(kù)的運(yùn)行時(shí)搜索路徑，動(dòng)態(tài)鏈接器會(huì)首先在這些路徑中搜索庫(kù)

? ? ? ? ????????2.環(huán)境變量：動(dòng)態(tài)鏈接器會(huì)檢查環(huán)境變量來(lái)確定庫(kù)的搜索路徑。例如，在Linux系統(tǒng)中，LD_LIBRARY_PATH環(huán)境變量可以添加額外的庫(kù)搜索路徑；在Windows系統(tǒng)中，PATH環(huán)境變量用于搜索.dll文件

? ? ? ? ????????3.標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)目錄：操作系統(tǒng)會(huì)預(yù)定義一些標(biāo)準(zhǔn)目錄來(lái)存放系統(tǒng)級(jí)的庫(kù)。例如，在Linux中，/lib和/usr/lib是常見(jiàn)的庫(kù)目錄；在Windows中，系統(tǒng)目錄（如C:\Windows\System32）是搜索.dll文件的地方

? ? ? ? ? ? ? ? 4.可執(zhí)行文件所在目錄：動(dòng)態(tài)鏈接器會(huì)搜索可執(zhí)行文件所在的目錄

? ? ? ? 解決方法如下：

????????????????1: 將庫(kù)路徑添加到環(huán)境變量LD_LIBRARY_PATH中：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1.找到相關(guān)的配置文件

~/.bashrc：用戶路徑，只對(duì)當(dāng)前用戶有效
/etc/profile：系統(tǒng)路徑，對(duì)所有用戶有效

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2.修改配置文件

#添加動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)路徑
export LD_LIBRARY_PATH =$LD_LIBRARY_PATH :動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的絕對(duì)路徑

圖5.將庫(kù)路徑添加到環(huán)境變量LD_LIBRARY_PATH

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3.執(zhí)行更新命令

source ~/.bashrc    //用戶路徑
source /etc/profile //系統(tǒng)路徑//source命令用于執(zhí)行指定文件

? ? ? ? ? ? ? ? 2.更新/etc/ld.so.cache文件：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1.打開(kāi)ld.so.cache文件

sudo vim /etc/ld.so.conf

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2.更新 /etc/ld.so.conf中的數(shù)據(jù)到 /etc/ld.so.cache 中

sudo ldconfig   

圖6.更新/etc/ld.so.cache文件

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? ? ? ? PS：關(guān)于動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)和靜態(tài)鏈接庫(kù)的生成與使用還需要更多的實(shí)踐才能更靈活的運(yùn)用，所以不要停留在紙上談兵的階段，計(jì)算機(jī)專業(yè)并不是什么文科，不需要通篇背誦，多實(shí)操，多練，多發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，多解決問(wèn)題